[0001] Die Erfindung betrifft ein Kupplungselement, insbesondere eine Kupplungsmuffe für
eine Hydraulikkupplung an einer Druckmittelleitung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
[0002] Hydraulikkupplungen bestehen aus einer Kombination einer Kupplungsmuffe und einem
mit dieser verbindbaren Kupplungsstecker. Sie werden eingesetzt, um zwei Abschnitte
einer Druckmittelleitung zu verbinden, über die hydraulisch betriebene Geräte, beispielsweise
Werkzeuge oder Anbaugeräte mit einer Hydraulikquelle, beispielsweise eine landwirtschaftliche
Maschine oder eine Baumaschine, verbunden werden. Allgemein wird über eine Hydraulikkupplung
Strömungsenergie von einer Maschine zu einem Arbeitsgerät übertragen. Hierbei entstehen
hohe statische und dynamische Belastungen.
[0003] Die Höhe der Strömungsenergie ist abhängig von Druck und Volumenstrom. Da hohe Volumenströme
immer auch zu Leistungsverlusten durch Reibung führen, ist es für die Effizienz des
Systems besser, hohe Leistungen durch hohe Drücke bei geringeren Volumenströmen zu
übertragen. Vor diesem Hintergrund kommt der Druckbeständigkeit einer Fluidkupplung
eine entscheidende Bedeutung zu.
[0004] Da Fluidkupplungen auch in Bypässen eingesetzt, das heißt in einem Abzweig einer
Leitung eingesetzt werden, können diese auch im ungekuppelten Zustand dynamisch druckbelastet
sein. Daraus folgt, dass die Kupplungen sowohl im gekuppelten als auch im ungekuppelten
Zustand eine hohe Druckbeständigkeit aufweisen müssen.
[0005] Aus dem Stand der Technik sind sogenannte flachdichtende Kupplungsmuffen und Kupplungsstecker
bekannt, die sich dadurch auszeichnen, dass im nicht verbundenen - nicht gekuppelten
- Zustand durch die Bauteile des Kupplungssteckers oder der Kupplungsmuffe im Verbindungsschnittstellenbereich
eine plane und geschlossene Fläche gebildet wird. Dadurch wird der Eintritt von Schmutz
in das Gehäuse und zwischen die Bauteile verhindert sowie der Verlust von Druckmittel
zuverlässig vermieden.
[0006] Das Einkuppeln einer Hydraulikkupplung, also das Herstellen einer formschlüssigen
Verbindung zwischen einer Kupplungsmuffe und einem Kupplungsstecker, erfolgt üblicherweise
durch Einstecken der Kupplungsstecker in eine Kupplungsmuffe, wobei durch die beim
Einstecken aufgebrachte Kraft sowohl jeweils ein Ventil geöffnet wird, um den Strömungskanal
des Kupplungssteckers mit dem Strömungskanal der Kupplungsmuffe strömungstechnisch
zu verbinden. Zugleich wird durch diese eine formschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsstecker
und Kupplungsmuffe hergestellt, um die Verbindung bzw. den eingekuppelten Zustand
zu stabilisieren. Im ungekuppelten Zustand sind die Strömungskanäle von Kupplungsmuffe
und Kupplungsstecker gegenüber der Umwelt abgedichtet.
[0007] In Figur 1 ist eine im Stand der Technik bekannte Kupplungsmuffe, in Figur 2 ein
im Stand der Technik bekannter Kupplungsstecker schematisch dargestellt. Eines der
Kupplungselemente, vorliegend die Kupplungsmuffe weist einen feststehenden Stößel
und eine bewegliche Ventilhülse auf. Die Ventilhülse ist im geschlossenen Zustand
gegen den Stößel und gegen den fluidführenden Strömungskanal der Kupplungshälfte abgedichtet.
Im gekuppelten Zustand ist die Ventilhülse gegen die Strömungskanäle beider Kupplungselemente
abgedichtet. Der feststehende Stößel ist in einer Stößelführung gehalten, die mindestens
zwei Halteelemente umfasst. Das andere der Kupplungselemente, vorliegend der Kupplungsstecker
weist einen beweglichen Ventilstößel auf, der im geschlossenen Zustand gegen den Strömungskanal
abgedichtet ist.
[0008] Die Strömungskanäle beider Kupplungshälften sind an ihrem dem jeweiligen Ventilstößen
abgewandten Ende durch ein Anschlussteil begrenzt, an das eine Fluidleitung angeschlossen
werden kann. Die Verbindung der beiden Kupplungselemente erfolgt bekanntermaßen über
eine auf einem Kupplungselement drehbewegliche Schraubhülse, die auf ein Gewinde des
zweiten Kupplungselements aufschraubbar ist. Alternativ weist ein Kupplungselement
eine axial verschiebliche Hülse sowie radial bewegliche Rastkörper, beispielsweise
Kugeln auf, wobei an dem anderen Kupplungselement außen eine umlaufende Nut vorhanden
ist, in die die Rastkörper im gekuppelten Zustand eingreifen.
[0009] Die Abdichtungen zwischen zwei Strömungskanal begrenzenden Bauteilen sind entscheidend
für die Druckbeständigkeit der Hydraulikkupplung. Als Dichtungen kommen hier häufig
Weichdichtungen zum Einsatz, die beispielsweise aus Elastomeren oder auch Kunststoffen
wie thermoplastisches Polyurethan hergestellt sind. Neben der Weichdichtung werden
häufig zusätzlich Stützringe eingesetzt, die aus härterem Material, wie beispielsweise
PTFE oder anderen Kunststoffen wie Polyamid hergestellt sind. Bei den Abdichtungen
werden zwei grundsätzlich zu unterscheidende Ausführungsformen unterschieden.
[0010] Die eine Form ist die axiale Abdichtung, bei der in einem der gegeneinander abzudichtenden
Bauteilen stirnseitig eine Nut eingebracht ist, in der mindestens ein Dichtelement
positioniert ist. Die Dichtelemente dichten gegen den Nutengrund ab. Das zweite Bauteil
hat an der Stelle der axialen Nut des ersten Bauteils eine ebene Fläche, gegen die
die Dichtelemente abdichten. Von der äußeren Schulter der Nut des ersten Bauteils
und der Ebenen Fläche des zweiten Bauteils wird der druckabgewandte Dichtspalt gebildet,
dessen Breite durch Verspannung der beiden Bauteile gegeneinander gleich Null ist.
Bei Anliegen einer Druckbelastung kann sich die Breite dieses Dichtspalts jedoch bedingt
durch elastische Verformung der Bauteile vergrößern.
[0011] Die zweite Form ist die radiale Abdichtung, bei der entweder im äußeren Bauteil eine
radiale Innennut eingebracht ist oder im inneren Bauteil eine radiale Außennut. In
diesen Nuten sind die Dichtelemente positioniert, die gegen den Nutengrund dichten.
Das jeweils zweite Teil hat im Fall der radialen Innennut eine zylindrische Außenfläche
auf der die Dichtelemente dichten. Im Falle der radialen Außennut hat das zweite Teil
eine zylindrische Innenfläche auf der die Dichtelemente dichten. Der Dichtspalt auf
der druckabgewandten Seite ist durch die zylindrische Innen- oder Außenfläche des
einen Bauteils und einer Nutschulter des zweiten Bauteils gebildet.
[0012] Bei hohen, insbesondere dynamischen Druckbelastungen kann es bei beiden Abdichtungsformen
zu einer Spaltextrusion der Weichdichtungen und ggf. der Stützringe in den auf deren
druckabgewandte Seite befindlichen Dichtspalt kommen. Spaltextrusion ist ein fortschreitender
Prozess, der schließlich zur Undichtigkeit führen kann. Hierdurch ist die Druckbeständigkeit
und der maximal mögliche Betriebsdruck beeinflusst.
[0013] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde,
ein Kupplungselement für eine Hydraulikkupplung an einer Druckmittelleitung bereitzustellen,
dessen Druckbeständigkeit und maximal möglicher Betriebsdruck erhöht ist. Gemäß der
Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Kupplungselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
[0014] Mit der Erfindung ist ein Kupplungselement für eine Hydraulikkupplung an einer Druckmittelleitung
geschaffen, dessen Druckbeständigkeit und maximal möglicher Betriebsdruck erhöht ist.
Dadurch, dass der Basiskörper und der Hülsenkörper jeweils eine ringförmige Vertiefung
aufweisen, wodurch jeweils eine Stufe gebildet ist, deren beiden Flanken sich zu einer
ersten Seitenwand des Kanals ergänzen, die an der dem anliegenden Fluiddruck gegenüberliegenden
Seite des Dichtrings angeordnet ist und zwischen denen der abzudichtende Dichtspalt
mündet, liegt der dem Druck abgewandte, durch den Dichtring abzudichtende Dichtspalt
nicht wie im Stand der Technik auf einer Verlängerung der Dichtfläche, gegen die der
Dichtring abdichtet, sondern versetzt zu dieser.
[0015] Durch die Stufe an den beiden Dichtflächen der Bauteile wird erreicht, dass der Spalt
auf der druckabgewandten Seite sich nicht unmittelbar an die Dichtfläche anschließt.
Dies hat zur Folge, dass selbst im Falle einer Spaltextrusion kein Material des Dichtrings,
das zur Dichtfläche hin abdichtet, in den Dichtspalt extrudiert, was unmittelbar eine
Beeinträchtigung der Vorspannung der Dichtung zur Folge hätte. Vielmehr kann lediglich
Material der Dichtung oder auch des Stützrings in den Dichtspalt extrudieren, das
einen gewissen Abstand zur Dichtfläche hat. Hierdurch ist eine Beeinträchtigung der
Vorspannung des Dichtrings gegen die Dichtfläche wirksam verhindert.
[0016] In Weiterbildung der Erfindung ist die Vertiefung in dem Basiskörper oder dem Hülsenkörper
durch eine Nut gebildet, deren gegenüberliegenden Flanken eine unterschiedliche Höhe
aufweisen. Hierdurch ist eine axiale Fixierung des Dichtrings sowie ein Versatz zwischen
Dichtfläche und Dichtspalt erzielt.
[0017] In Ausgestaltung der Erfindung weist die dem Dichtspalt gegenüberliegende zweite
Nutenflanke der Nut eine größere Höhe auf, als die gegenüberliegende erste Nutenflanke,
wobei die Höhe der zweiten Nutenflanke vorzugsweise der Höhe der ersten Seitenwand
des Kanals entspricht. Hierdurch ist die axiale Anlagefläche für den Dichtring maximiert.
[0018] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Nutenflanke durch ein zusätzliches
Bauteil gebildet. Hierdurch ist eine beschädigungsfreie Montage des Dichtrings ermöglicht.
[0019] In Weiterbildung der Erfindung ist axial neben dem Dichtring vorzugsweise an seiner
dem Dichtspalt zugewandten Seite anliegend ein Stützring angeordnet. Hierdurch ist
einer druckbedingten Verformung des Dichtrings entgegengewirkt.
[0020] In Ausgestaltung der Erfindung ist das Kupplungselement eine Kupplungsmuffe, wobei
die den abzudichtenden Dichtspalt aufweisende erste Seitenwand des Kanals sich parallel
zur Kupplungsachse erstreckt, wobei die zweite Seitenwand des Kanals durch eine Stößelführung
gebildet ist, die einen Ventilstößel aufnimmt. Hierdurch ist eine zuverlässige Abdichtung
der Stößelführung gegen das Gehäuse des Kupplungselements erzielt. Bevorzugt ist die
Stößelführung aus wenigstens zwei Halteelementen gebildet.
[0021] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Ventilstößel wenigstens eine Nut
mit einer dem Ventilkolben zugewandten ersten Nutenflanke und einer dieser gegenüberliegenden,
dem Ventilkolben abgewandten zweiten Nutenflanke auf, in die die Stößelführung eingreift,
wodurch Stößelführung und Ventilstößel formschlüssig verbunden sind, wobei die dem
Ventilkopf des Ventilstößels abgewandte zweite Nutflanke der wenigstens einen Nut
konisch sich nach außen erweiternd ausgebildet ist. Hierdurch ist eine ortsfeste Halterung
des Ventilstößels bewirkt, wobei Spannungen, die sich durch Kerbwirkungen der Nut
ergeben können und die bei höheren Drücken oder auch dynamischen Belastungen zum Bruch
führen können, vermindert sind. Durch die konische Auflage erhöht sich einerseits
die Auflagefläche des Stößels auf den Halteelementen und andererseits verbessert sich
der Kraftfluss im Stößel. Auch in den Halteelementen kann so die maximale Spannung
reduziert werden.
[0022] Bevorzugt weist die zweite Nutenflanke der wenigstens einen Nut einen Konuswinkel
von zwischen 50° und 140°, besonders bevorzugt von zwischen 60° und 130°, insbesondere
von 70° und 120° auf. Der Konuswinkel ist der Winkel eines gedachten Konus, auf dem
die erste Nutflanke der wenigstens einen Nut liegt.
[0023] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Kupplungselement ein Kupplungsstecker,
wobei die den abzudichtenden Dichtspalt aufweisende erste Seitenwand des Kanals sich
orthogonal zur Kupplungsachse erstreckt.
[0024] Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen
angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1
- die schematische Darstellung einer Kupplungsmuffe einer Hydraulikkupplung nach dem
Stand der Technik
- a) im Längsschnitt;
- b) im Detailausschnitt Z (Dichtungsbereich);
- c) im Detailausschnitt Y (Stößelaufnahme);
- Figur 2
- die schematische Darstellung eines Kupplungssteckers einer Hydraulikkupplung nach
dem Stand der Technik
- a) im Längsschnitt;
- b) im Detailausschnitt Z (Dichtungsbereich);
- Figur 3
- die schematische Darstellung einer Kupplungsmuffe einer Hydraulikkupplung
- a) im Längsschnitt;
- b) im Detailausschnitt Z (Dichtungsbereich);
- c) im Detailausschnitt Y (Stößelaufnahmebereich Y)
- Figur 4
- die schematische Darstellung eines Kupplungssteckers einer Hydraulikkupplung
- a) im Längsschnitt;
- b) im Detailausschnitt Y (Dichtungsbereich);
- Figur 5
- die Darstellung einer Hydraulikkupplung mit einer Kupplungsmuffe und einem mit dieser
verbundenen Kupplungsstecker;
- Figur 6
- die Detaildarstellung des Ausschnitts X der Hydraulikkupplung aus Figur 5.
[0025] Die als Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 gewählte Kupplungsmuffe 1 umfasst ein Gehäuse
2 mit einer Dichteinheit 3. Das Gehäuse 2 begrenzt einen Strömungskanal 28 für ein
Druckmittel, wobei sich das Gehäuse 2 im Wesentlichen rotationssymmetrisch um eine
Kupplungsachse A erstreckt.
[0026] Das Gehäuse 2 umfasst einen Basiskörper 21, einen mit diesem verbundenen ersten Hülsenkörper
24 sowie ein von dem ersten Hülsenkörper 24 umgebenen sowie zwischen dem Basiskörper
21 und dem ersten Hülsenkörper 24 axial eingespannten zweiten Hülsenkörper 25. Außen
ist auf dem ersten Hülsenkörper 24 eine Verschlusshülse 27 verschiebbar angeordnet.
Zwischen dem zweiten Hülsenkörper 25 und dem Basiskörper 21 ist weiterhin eine Stößelführung
4 axial eingespannt, die im Ausführungsbeispiel aus zwei Halteelementen 41 gebildet
ist und die den Ventilstößel 31 der Dichteinheit 3 aufnimmt.
[0027] Der Basiskörper 21 des Gehäuses 2 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet
und weist an seinem dem ersten Hülsenkörper 24 zugewandten Ende einen innendurchmessererweiterten
Abschnitt 211 auf, der mit einem Innengewinde 212 versehen ist. Durch den innendurchmessererweiterten
Abschnitt 211 ist eine Stirnfläche 22 begrenzt, in die eine ringförmige erste Stufe
23 eingebracht ist.
[0028] Der erste Hülsenkörper 24 weist an seiner dem Ventilstößel 31 zugewandten Innenseite
einen innendurchmessererweiterten ersten Absatz 241 auf, der endseitig in einen wiederum
innendurchmessererweiterten zweiten Absatz 242 übergeht. Dem zweiten Absatz 242 gegenüberliegen
ist der erste Hülsenkörper 24 mit einem Außengewinde 243 versehen.
[0029] Der zweite Hülsenkörper 25 weist an seinem dem Basiskörper 21 zugewandten Ende einen
nach außen kragenden Ringflansch 251 auf, der endseitig eine ringförmige zweite Stufe
26 aufweist. Dem Ringflansch 251 gegenüberliegend weist der zweite Hülsenkörper 25
einen innendurchmessererweiterten dritten Absatz 252 auf, in den sich die Halteelemente
41 der Stößelführung 4 erstrecken.
[0030] Der erste Hülsenkörper 25 ist mit seinem Außengewinde in das Innengewinde 212 des
Basiskörpers 21 eingeschraubt, wobei der erste Hülsenkörper 25 den sich in seinen
zweiten Absatz 242 erstreckenden Ringflansch 251 des zweiten Hülsenkörpers 25 gegen
die Stirnfläche 22 des Basiskörpers 21 verspannt. Zugleich werden die in den innendurchmessererweiterten
dritten Absatz 252 ragenden Abschnitte der Halteelemente 41 gegen die Stirnfläche
22 des Basiskörpers 21 verspannt.
[0031] Hierbei ist die zweite Stufe 26 des zweiten Hülsenkörpers 25 gegenüberliegend der
ersten Stufe 23 des Basiskörpers 21 angeordnet, wobei sich die beiden Flanken der
beiden Stufen 23, 26 zu einer ersten Seitenwand 531 ergänzen, zwischen denen ein Dichtspalt
55 mündet. Parallel zu dieser ersten Seitenwand 531 sind die Halteelemente 41 angeordnet,
die eine zweite Seitenwand 532 des zwischen dem Basiskörper 21, dem zweiten Hülsenkörper
25 und den Halteelementen 41 der Stößelführung 4 gebildeten ringförmigen Kanals 53
ausbilden. In dem Kanal 53 ist an der ersten Seitenwand 531 anliegend ein Stützring
52 sowie an diesem anliegend ein O-Ring 51 angeordnet. Stützring 52 und O-Ring 51
sind gegen die von der ersten Stufe 23 und dem beiden Halteelementen 41 begrenzten
Dichtfläche 54 des Basiskörpers 21 vorgespannt. Die Dichtfläche 54 ist dabei axial
versetzt zu dem Dichtspalt 55 angeordnet. Die so ausgebildete Dichtanordnung 5 ist
in Figur 3 b) gezeigt.
[0032] Die Dichteinheit 3 umfasst den von der Stößelführung 4 aufgenommenen Ventilstößel
31, eine zwischen dem zweiten Hülsenkörper 25 und dem Ventilstößel verschiebbar angeordnete
Ventilhülse 36 zur dichtenden Anlage an eine an dem Ventilkolben 32 des Ventilstößels
31 angeordneten und über eine Kammerungshülse 351 fixierten Kolbendichtung 35 sowie
eine zwischen dem ersten Hülsenkörper 24 und dem zweiten Hülsenkörper 25 verschiebbar
angeordnete Druckhülse 37. Die Ventilhülse 36 ist über eine Druckfeder 38 gegen die
Kolbendichtung 35 vorgespannt. Die Druckhülse 37 weist an ihrem der Stößelführung
4 abgewandten Ende einen ringförmigen Kragen 371 auf, der mit der nach außen gerichteten
Seite des Ventilkolbens 32 eine gemeinsame Ebene ausbildet. An ihrem dem Kragen 371
abgewandten Ende ist an der Druckhülse 37 ein umlaufender nach außen kragender Steg
372 angeordnet, der an dem ersten Absatz 241 des ersten Hülsenkörpers 24 anliegt,
gegen den er über eine weitere Druckfeder 38 vorgespannt ist.
[0033] In einem endseitigen Bereich des Ventilstößels 31 ist in dem Stößelschaft 33 eine
umlaufende Nut 34 eingebracht, in die jeweils zwei Halteelemente 41 der Stößelführung
4 eingesetzt sind. Die der dem Ventilkolben 32 zugewandte erste Nutenflanke 341 der
Nut 34 ist orthogonal zur Mittelachse des Stößelschaftes 33 angeordnet. Die den ersten
Nutenflanke 341 gegenüberliegende zweite Nutenflanke 342 der Nut 34 ist nach außen
geneigt ausgebildet und bildet einen Konus, der im Ausführungsbeispiel einen Konuswinkel
α von 130° aufweist. Die Außenkontur der in die Nut 34 eingesetzten Abschnitte der
Halteelemente 41 sind dabei entsprechend der Innenkontur der Nut 34 ausgebildet (vgl.
Figur 3 c)). Der Ventilstößel 31 ist über die Stößelführung 4 ortsfest in dem Gehäuse
2 gehalten. Anstelle der umlaufenden Nut 34 können auch mehrere umlaufend in den Stößelschaft
33 versetzt beabstandet zueinander angeordnete Nuten angeordnet sein, die jeweils
ein Halteelement aufnehmen und deren zweite Nutenflanke jeweils nach außen geneigt
ausgebildet sind und auf einem gemeinsamen gedachten Konus liegen.
[0034] Der als Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 gewählte Kupplungsstecker 6 umfasst ein
Gehäuse 7, mit einer Dichteinheit 8. Das Gehäuse 7 begrenzt einen Strömungskanal 75
für ein Druckmittel, wobei sich das Gehäuse 7 im Wesentlichen rotationssymmetrisch
um eine Kupplungsachse A erstreckt.
[0035] Das Gehäuse 7 ist aus einem Basiskörper 71 gebildet, auf den eine Steckerhülse 73
aufgeschraubt ist. Der Basiskörper 71 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet
und weist endseitig einen außendurchmesserreduzierten Abschnitt 711 mit einem Außengewinde
712 auf, an das sich endseitig eine erste Stufe 72 anschließt. Die Steckerhülse 73
weist an ihrem dem Basiskörper 71 zugewandten Ende einen innendurchmessererweiterten
Abschnitt 731 auf, der mit einem Innengewinde 732 versehen ist. An das Innengewinde
schließt sich eine Nut 74 an, die durch eine erste Nutenflanke 743 und eine dieser
gegenüberliegenden zweite Nutenflanke 744 begrenzt ist und durch die eine zweite Stufe
741 und dieser gegenüberliegend eine dritte Stufe 742 gebildet ist. An ihrem dem innendurchmessererweiterten
Abschnitt 731 gegenüberliegenden Ende ist in der Steckerhülse eine Ringnut 76 eingebracht,
in die eine mit zwei O-Ringen 761 vorgespannte Profildichtung zur Abdichtung gegenüber
dem Ventilkolben 81 der Dichteinheit 8 eingebracht ist.
[0036] Die Steckerhülse 73 ist mit ihrem Innengewinde 732 auf das Außengewinde 712 des Basiskörpers
71 aufgeschraubt. Hierbei ist die zweite Stufe 741 der Steckerhülse 73 gegenüberliegend
der ersten Stufe 72 des Basiskörpers 71 angeordnet, wobei sich die beiden Flanken
der beiden Stufen 72, 741 zu einer ersten Seitenwand 931 ergänzen, zwischen denen
ein Dichtspalt 95 mündet.
[0037] Parallel zu dieser ersten Seitenwand 931 ist die durch die Nut 74 gebildete dritte
Stufe 742 angeordnet, wobei die zweite Nutenflanke 744 der Nut 74 eine zweite Seitenwand
932 des zwischen dem aussendurchmesserreduzierten Abschnitt 711 des Basiskörpers 71
und dem innendurchmessererweiterten Abschnitt 731 der Steckerhülse 71 gebildeten ringförmigen
Kanals 93 ausbildet. Die Breite der dritten Stufe 742 entspricht dabei der Breite
der durch die erste Stufe 72 des Basiskörpers 71 und der zweiten Stufe 741 der Steckerhülse
gebildeten ersten Seitenwand 931 des Kanals 93.
[0038] In dem Kanal 93 ist an der ersten Seitenwand 931 anliegend ein Stützring 92 sowie
an diesem anliegend ein O-Ring 91 angeordnet. Stützring 92 und O-Ring 91 sind gegen
die von der erste Stufe 72 des Basiskörpers 71 und der zweiten Stufe 741 der Steckerhülse
73 begrenzten Dichtfläche 94 des Basiskörpers 71 vorgespannt. Die Dichtfläche 94 ist
dabei radial versetzt zu dem Dichtspalt 95 angeordnet. Die so ausgebildete Dichtanordnung
9 ist in Figur 4 b) gezeigt.
[0039] Die Dichteinheit 8 umfasst einen Ventilkolben 81, der in dem Gehäuse 7 verschiebbar
geführt und über eine Druckfeder 83 in die Schließstellung vorgespannt ist. In dem
Ventilkolben 81 sind Durchtrittsöffnungen 82 zum Durchtritt von Druckmittel aus dem
Strömungskanal 75 vorhanden. In Schließstellung des Ventilkolbens 81 liegt die in
der Ringnut 76 der Steckerhülse 73 angeordneten über die beiden O-Ringen 761 vorgespannte
Profildichtung dichtend an dem Ventilkolben 81 an.
[0040] In Figur 5 ist schematisch eine Kupplung mit einer Kupplungsmuffe 1 und einem Kupplungsstecker
6 gezeigt. Durch Einstecken der Kupplungssteckers 6 in die Kupplungsmuffe 1 wird zum
einen die Druckhülse 37 der Kupplungsmuffe 1 durch die Steckerhülse 73 des Kupplungssteckers
6 entgegen der Vorspannung der Druckfeder 38 in Richtung des Basiskörpers 21 bewegt,
wobei sie die Ventilhülse 36 mitnimmt. Zum anderen wird der Ventilkolben 81 des Kupplungssteckers
6 durch den feststehenden Ventilstößel 31 der Kupplungsmuffe 1 entgegen der Vorspannung
der Druckfeder 38 bewegt, wodurch der Strömungskanal 28 der Kupplungsmuffe 1 mit dem
Strömungskanal 75 des Kupplungssteckers 6 verbunden ist.
1. Kupplungselement, insbesondere Kupplungsmuffe (1) oder Kupplungsstecker (6), für eine
Hydraulikkupplung an einer Druckmittelleitung, mit einem Gehäuse (2, 7) und einer
Dichteinheit (3, 8), wobei das Gehäuse (2, 7) einen Strömungskanal (28, 75) für ein
Druckmittel und eine Kupplungsachse (A) aufweist und aus einem Basisköper (21, 71)
und wenigstens einem mit diesem formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbundenen
Hülsenkörper(24, 25, 73) gebildet ist, wobei der Basiskörper (21, 71) und ein Hülsenkörper
(25, 73) des wenigstens einen Hülsenkörpers einen ringförmigen Kanal (53, 93) mit
vorzugsweise rechteckigem Querschnitt begrenzen, in dem ein Dichtring, vorzugsweise
ein O-Ring (51, 91) zur Abdichtung eines zwischen dem Basiskörper (21, 71) und dem
Hülsenkörper (25, 73) begrenzten Dichtspalts (55, 95) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (21, 71) und der Hülsenkörper (25, 73) jeweils eine ringförmige Vertiefung
aufweisen, wodurch jeweils eine Stufe (23, 26, 72, 741) gebildet ist, deren beiden
Flanken sich zu einer ersten Seitenwand (531, 931) des Kanals (53, 93) ergänzen, die
an der dem anliegenden Fluiddruck gegenüberliegenden Seite des Dichtrings angeordnet
ist und zwischen denen der abzudichtende Dichtspalt (55, 95) mündet.
2. Kupplungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung in dem Basiskörper (21, 71) oder dem Hülsenkörper (25, 73) durch eine
Nut (74) gebildet ist, deren gegenüberliegenden Nutenflanken (743, 744) eine unterschiedliche
Höhe aufweisen.
3. Kupplungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Dichtspalt (55, 95) gegenüberliegende zweite Nutenflanke (744) der Nut (74)
eine größere Höhe aufweist, als die gegenüberliegende erste Nutenflanke (743), wobei
die Höhe der zweiten Nutenflanke (743) vorzugsweise der Höhe der ersten Seitenwand
(531, 931) des Kanals (53, 93) entspricht.
4. Kupplungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Nutenflanke (744) durch ein separates Bauteil gebildet ist.
5. Kupplungselement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass axial neben dem Dichtring vorzugsweise an seiner dem Dichtspalt (55, 95) zugewandten
Seite anliegend ein Stützring (52, 92) angeordnet ist.
6. Kupplungselement nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Kupplungsmuffe (1) ist, wobei die den abzudichtenden Dichtspalt (55)
aufweisende erste Seitenwand (531) des Kanals (53) sich parallel zur Kupplungsachse
(A) erstreckt, wobei die zweite Seitenwand (532) des Kanals (53) durch eine Stößelführung
(4) gebildet ist, die einen Ventilstößel (31) aufnimmt.
7. Kupplungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelführung (4) aus wenigstens zwei Halteelementen (41) gebildet ist.
8. Kupplungselement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (31) wenigstens eine Nut (34) mit einer dem Ventilkolben (32) zugewandten
ersten Nutenflanke (341) und einer dieser gegenüberliegenden, dem Ventilkolben (32)
abgewandten zweiten Nutenflanke (342) aufweist, in die die Stößelführung (4) eingreift,
wodurch Stößelführung (4) und Ventilstößel (31) formschlüssig verbunden sind, wobei
die dem Ventilkolben (32) des Ventilstößels (31) abgewandte zweite Nutflanke (342)
der wenigstens einen Nut (34) konisch sich nach außen erweiternd ausgebildet ist.
9. Kupplungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Nutflanke (342) der wenigstens einen Nut (34) einen Konuswinkel von zwischen
50° und 140°, bevorzugt von zwischen 60° und 130°, besonders bevorzugt von zwischen
70° und 120° aufweist.
10. Kupplungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Kupplungsstecker (6) ist, wobei die den abzudichtenden Dichtspalt (95)
aufweisende erste Seitenwand (931) des Kanals (93) sich orthogonal zur Kupplungsachse
(A) erstreckt.